湖泊富营养化数学模型研究进展

随着经济发展,水污染日益加剧,水体污染最突出的问题是富营养化.联合国环境规划署(UNEP)的一项调查表明,全球范围内30%～40%的湖泊和水库都有不同程度富营养化.湖泊富营养化通常呈现发展快、危害大、治理难、修复历时长等特点,而数学模型可以综合反映系统特征,因此建模是湖泊管理中特别有用的手段.综述了国内外湖泊富营养化数学模型的研究进展情况.将模型按照从简单到复杂分为4种类型分别进行评述,概述了各类模型的发展情况、优缺点及发展趋势.最后指出湖泊富营养化数学模型的发展趋势.     

湖泊富营养化防治的研究现状与展望

论述湖泊富营养化防治的研究进展,阐述湖泊富营养化当前主要的治理措施及实施情况,并对今后富营养化的防治进行了展望.     

湖泊富营养化综合防治的研究

由于人类生活和生产活动的影响给湖泊带来了日益严峻的富营养化问题,为了使湖泊恢复其应有的功能,必须对其进行综合治理.根据污染源的不同,采取相应的防治对策.按照湖泊富营养化与污染控制理论,富营养化防治埘策主要有控制污染源、生态修复和管理对策.     

湖泊富营养化综合评价的距离测度模型

湖泊富营养化评价标准中的分级指标为区间数.区间的下界点值和上界点值差异很大.近似呈指数变化.基于该认识,提出了一个湖泊富营养化综合评价的新模型--相对距离测度模型(RDMM).首先,对评价标准分级指标界值及待评湖泊水质指标值进行对数变换,以降低评价系统的非线性化程度:其次,定义评价标准与待评湖泊单一指标之间的相对距离测度,利用兼顾功能性与协调性的评价函数及Monte Carle模拟计算综合相对距离测度.综合距离测度最小值对应的类别即为待评湖泊的富营养化程度.文中给出了由5个湖泊组成的富营养化综合评价实例.     

云南典型高原湖泊富营养化及其生态修复研究

始于70年代末80年代初的湖泊富营养化问题,严重阻碍了云南社会经济发展,继而引起了人们极大地关注。已有的研究从富营养化特征、机制、演化以及生态、工程修复等方面进行了相关探究,其1980—2010年湖泊水体总磷、总氮、透明度、叶绿素、生化需氧量及营养状况指数等均指示和记录了近30年来云南典型高原湖泊富营养化特征及演化过程。在系统总结前人研究成果的基础上、基于云南高原湖泊富营养化的典型性与差异性、富营养化演化及其修复现状的背景下认为:近年来富营养化水体水质好转大多只是季节性或区域性迹象,云南高原湖泊整体上乃处于持续的富营养化和污染状态,部分湖泊因为周边农业用地和建设的扩展已经导致湖泊处于不可恢复状态,抚仙湖、阳宗海等湖泊周边因开发需水量大,导致湖泊水位出现快速下降和湖容大量减少。进一步对云南高原典型富营养化湖泊开展更大时间尺度的研究,特别是湖泊变化机理的研究和趋势预警的升级是今后努力的重点和方向。     

湖泊富营养化成因及其综合治理技术进展

湖泊富营养化将直接导致水质下降,功能减退,水生态系统失衡;富营养的治理至今尚无一个湖泊实现水质和生态的完全恢复,即富营养化是一个不可逆过程。本文在分析了湖泊富营养化的现状、成因和危害的基础上,提出了湖泊富营养化的治理对策:严格控制外源污染,逐步去除内源污染,通过物理、化学和生物抑藻技术辅助抑藻;利用生物、生态方法,依靠水生态系统的自然规律,结合人工强化措施进行湖泊富营养化的生态修复。同时指出,采取污染源控制和生态修复是最根本、有效的治理方法,符合可持续发展的要求,也将是今后富营养化治理的发展方向。     

层次分析法在上海淀山湖水质评价中的应用

上海淀山湖湖泊水质富营养化,对湖区生态环境造成较大威胁。根据2005~2009年淀山湖水质监测结果,应用层次分析法建立了淀山湖富营养化指标体系,对湖泊富营养化状况进行了评价。结果表明,湖泊水质总体处于中度富营养化状态。2005~2009年水质呈现好转趋势,氮、磷等营养物质含量呈现出一定程度的减少。评价方法能够体现各种因子对水质富营养化状态的影响程度,结果较为客观、可信。     

长江流域水体富营养化演化驱动机制及防控对策

富营养化已成为长江流域河流、湖泊与水库面临的共性问题,基于近10 a来长江流域水质状况、营养物质含量、水文泥沙过程、富营养化评价指数等数据及相关历史文献,分析了长江流域水体富营养化现状及演化趋势,以典型河流、水库与湖泊为例,剖析了长江流域水体富营养化驱动机制。结果表明:①长江流域水体富营养化程度为河流水库湖泊,上游四川盆地与中游江汉平原是长江流域富营养化湖泊与水库的主要聚集区。②近10 a来,中度富营养化湖泊比例从2009年的31.3%增加至2018年的42.7%,水库营养水平正从中营养向轻度富营养快速发展。③长江流域水体营养充足,受闸坝建设运行影响,流速减缓、流量偏枯,水体交换慢与河湖连通性差是河流、水库与湖泊富营养化的重要驱动力。为防控水体富营养化,建议监测重要控制断面氮磷浓度与通量,加强农田灌溉退水与水产养殖废水排放管理,开展流域水、沙、营养物质耦合输送调控。     

日本主要湖泊富营养化状况及治理

日本湖泊众多,但其保留时间、水深、水温和流域负荷都各不相同,因此每个湖泊的富营养化问题及其对策措施不同。概述了日本湖泊的富营养化现状,并对每个湖泊的流域特性、湖泊的水质和生物群的特点及目前存在的问题和处理方法作了简要介绍。     

5种综合方法在湖泊富营养化评价中的对比研究

根据我国湖泊分布及重要程度，选取24个湖泊，利用加权优序法、模糊综合评价法、灰色关联分析法、主成分分析法和集对分析法5种综合方法进行富营养化评价和对比分析。结果表明，24个湖泊都有不同程度的富营养化，其中富营养化和超富营养化的湖泊超过50%;不同评价方法结果不完全一致。主成分分析法得到的结果最优，其不仅能对湖泊富营养化状态做出判断，还能进行同一富营养化状态下富营养化程度判断。与综合评分指数法对比，主成分分析法、加权优序法、集对分析法、灰色关联分析法、模糊综合评价法评价结果相同的占比为87.5%、83.3%、83.3%、75%、70.8%。主成分法较适于我国湖泊富营养化评价。